CN113370226A - 上下料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种上下料设备，包括：升降装置，包括载料台和升降驱动件，载料台用于承载物料，升降驱动件用于驱动载料台升降；第一定位装置，包括第一驱动机构和两个沿第一方向间隔布置的夹爪机构，各夹爪机构可滑动设置于载料台上，且两个夹爪机构之间形成用于放置物料的置料空间，第一驱动机构用于驱动两个夹爪机构相对载料台相向或相背运动；第二定位装置，包括限位板、限位机构和第二驱动机构，限位板和限位机构沿第二方向间隔布置于置料空间两侧，第一方向与第二方向相互垂直，限位板安装在载料台上，限位机构可滑动设置于载料台上，第二驱动机构用于驱动限位机构靠近或远离限位板。本发明能避免人工参与，降低产品的污染风险，提高生产效率。

Description

上下料设备

技术领域

本发明涉及加工制造技术领域，特别涉及一种上下料设备。

背景技术

在半导体工艺制程中，一般通过人工方式进行wafer(晶圆)料盒的上下料，将待加工的整盒wafer放入工艺设备料仓位置，放置时需人工保证料盒放置位置准确，待加工完成后再由人工将料盒取下转移至下一工序的工艺设备。由于该上下料过程都采用人工上下料的方式，过多的人工参与会增加产品的污染风险，且自动化程度低，存在生产效率低和人工劳动强度大的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种上下料设备，旨在解决现有半导体工艺制程采用人工上下料的方式增加产品污染风险及生产效率低等问题。

为实现上述目的，本发明提出一种上下料设备，所述上下料设备包括：

升降装置，包括载料台和升降驱动件，所述载料台用于承载物料，所述升降驱动件用于驱动所述载料台升降；

第一定位装置，包括第一驱动机构和两个沿第一方向间隔布置的夹爪机构，各所述夹爪机构可滑动设置于所述载料台上，且两个所述夹爪机构之间形成用于放置所述物料的置料空间，所述第一驱动机构用于驱动两个所述夹爪机构相对所述载料台相向或相背运动；

第二定位装置，包括限位板、限位机构和第二驱动机构，所述限位板和所述限位机构沿第二方向间隔布置于所述置料空间两侧，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述限位板安装在所述载料台上，所述限位机构可滑动设置于所述载料台上，所述第二驱动机构用于驱动所述限位机构靠近或远离所述限位板。

优选地，所述夹爪机构包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪沿所述第一方向间隔布置于所述置料空间的同一侧；所述载料台的边缘开设有供所述第一夹爪滑动的第一滑槽，所述第一夹爪穿过所述第一滑槽伸出所述载料台的载料面；所述第二夹爪位于所述第一夹爪朝向所述置料空间的一侧，所述载料台开设有供所述第二夹爪滑动的第二滑槽，所述第二夹爪能穿过所述第二滑槽伸出所述载料台的载料面或缩回所述第二滑槽内。

优选地，所述第一驱动机构包括两个第一驱动组件，两个所述第一驱动组件与两个所述夹爪机构一一对应布置；所述第一驱动组件包括第一驱动件和与所述第一驱动件连接的第一驱动板，所述第一驱动件安装在所述载料台的底面；各所述夹爪机构中，所述第一夹爪和所述第二夹爪均安装在对应的所述第一驱动板上；所述第一驱动件用于驱动所述第一驱动板，以带动所述第一夹爪和所述第二夹爪相对所述载料台向靠近或远离所述置料空间的方向同步运动。

优选地，所述第一夹爪包括第一夹板，所述第一夹板的下端安装在所述第一驱动板上，所述第一夹板竖向穿过所述第一滑槽，且所述第一夹板的上端伸出所述载料台的载料面。

优选地，所述第一夹爪还包括第一滚轮，所述第一夹板靠近其上端的位置开设有第一安装槽，所述第一滚轮可转动地安装于所述第一安装槽内，所述第一滚轮的转轴竖向设置，且所述第一滚轮的轮缘伸出所述第一夹板面向置料空间的一侧并用于抵接所述物料。

优选地，所述第二夹爪包括第二夹板和安装座，所述安装座安装在所述第一驱动板上，所述第二夹板的下端通过一转动轴铰接于所述安装座，以使所述第二夹板能相对所述安装座在抵接位置与避让位置之间转动，所述第二夹板处于所述抵接位置时竖向穿过所述第二滑槽并伸出所述载料台的载料面，所述第二夹板处于所述避让位置时水平设置并缩回所述第二滑槽内。

优选地，所述安装座包括座体和两个安装耳，所述座体安装在所述第一驱动板上，两个所述安装耳沿所述第二方向间隔设置于所述座体的两侧，所述转动轴的两端分别插设于两个所述安装耳内并与对应的所述安装耳铰接，所述座体及两个所述安装耳之间形成凹槽，所述第一夹板的下端伸入所述凹槽内，所述座体内形成有与所述凹槽连通的空腔；所述第二夹爪还包括收容于所述空腔内的锁紧机构，所述锁紧机构用于与所述第一夹板配合，以在所述第一夹板处于所述抵接位置或所述避让位置时将所述第一夹板锁紧。

优选地，所述锁紧机构包括弹性件和浮动块，所述弹性件的下端与所述空腔的底腔壁连接，所述弹性件的上端连接有所述浮动块；所述第一夹板的下端设置有伸入所述凹槽内的抵接块，所述抵接块位于所述转动轴的下方，所述抵接块的底部具有第一抵接面和第二抵接面，所述第一抵接面与所述第二抵接面圆弧过渡连接，且所述第一抵接面与所述转动轴之间的距离小于所述第二抵接面与所述转动轴之间的距离，所述第一夹板处于所述避让位置时所述浮动块与所述第一抵接面抵紧，所述第一夹板处于所述抵接位置时所述浮动块与所述第二抵接面抵紧。

优选地，所述第二夹爪还包括第二滚轮，所述第二夹板靠近其上端的位置开设有第二安装槽，所述第二滚轮可转动地安装于所述第二安装槽内，所述第二滚轮的转轴竖向设置，且所述第二滚轮的轮缘伸出所述第二夹板面向置料空间的一侧并用于抵接所述物料。

优选地，各所述夹爪机构中，所述第一夹爪的数量为至少两个，至少两个所述第一夹爪沿所述第二方向间隔布置，所述第一滑槽的数量与所述第一夹爪的数量一致且一一对应；所述第二夹爪的数量为至少两个，至少两个所述第二夹爪沿所述第二方向间隔布置，所述第二滑槽的数量与所述第二夹爪的数量一致且一一对应。

优选地，所述限位机构包括第一限位爪和第二限位爪，所述第一限位爪和所述第二限位爪沿所述第二方向间隔布置于所述置料空间的同一侧；所述载料台的边缘开设有供所述第一限位爪滑动的第一限位滑槽，所述第一限位爪穿过所述第一限位滑槽伸出所述载料台的载料面；所述第二限位爪位于所述第一限位爪朝向所述置料空间的一侧，所述载料台开设有供所述第二限位爪滑动的第二限位滑槽，所述第二限位爪穿过所述第二限位滑槽伸出所述载料台的载料面。

优选地，所述第二驱动机构包括第二驱动件和与所述第二驱动件连接的第二驱动板，所述第二驱动件安装在所述载料台的底面；所述第一限位爪和所述第二限位爪均安装在所述第二驱动板上；所述第二驱动件用于驱动所述第二驱动板，以带动所述第一限位爪和所述第二限位爪相对所述载料台向靠近或远离所述限位板的方向同步运动。

优选地，所述第一限位爪的数量为两个，两个所述第一限位爪沿所述第一方向间隔布置，所述第一限位滑槽的数量与所述第一限位爪的数量一致且一一对应；所述第二限位爪的数量为两个，两个所述第二限位爪沿所述第二方向间隔布置，所述第二限位滑槽的数量与所述第二限位爪的数量一致且一一对应；两个所述第二限位爪之间的距离小于两个所述第一限位爪之间的距离。

本发明的技术方案中，在工作过程中，机器人将物料放置在载料台的置料空间内，第一驱动机构驱动两个夹爪机构相向运动，使得两个夹爪机构分别与物料的两侧抵接并使物料沿第一方向移动至合适的位置，以在第一方向上将物料定位。而第二驱动机构驱动限位机构靠近限位板，进而推动物料直至与限位板抵接，以在第二方向上将物料定位，从而将物料准确地定位，完成自动上料过程。并且，升降装置中的升降驱动件还可驱动载料台上下升降，以切换不同高度的物料对准加工设备上料口，实现连续上料过程。待加工完成后，第一驱动机构分别驱动两个夹爪机构相背运动，使得两个夹爪机构将物料松开，而第二驱动机构则驱动限位机构远离限位板，限位机构将物料松开，方便机器人将物料取走，完成自动下料过程。本发明上下料设备可实现物料的准确定位以及自动上下料过程，校正机器人上料偏差，自动化程度高，既能避免人工参与，降低产品的污染风险，又能提高生产效率，降低人工劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例上下料设备在一视角的立体示意图；

图2为本发明一实施例上下料设备的局部放大示意图；

图3为本发明一实施例上下料设备在另一视角的立体示意图；

图4为本发明一实施例上下料设备定位12寸料盒时的立体立体图；

图5为本发明一实施例上下料设备定位8寸料盒时的立体立体图；

图6为本发明一实施例上下料设备中第二夹爪的立体示意图；

图7为本发明一实施例上下料设备中第二夹板处于抵接位置时的立体示意图；

图8为本发明一实施例上下料设备中第二夹板处于避让位置时的立体示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种上下料设备。

如图1至图5所示，本实施例的上下料设备100包括升降装置30、第一定位装置10和第二定位装置20，其中，升降装置30包括载料台31和升降驱动件32，载料台31用于承载物料，升降驱动件32用于驱动载料台31升降；第一定位装置10包括第一驱动机构11和两个沿第一方向间隔布置的夹爪机构12，各夹爪机构12可滑动设置于载料台31上，且两个夹爪机构12之间形成用于放置物料的置料空间40，第一驱动机构11用于驱动两个夹爪机构12相对载料台31相向或相背运动；第二定位装置20包括限位板21、限位机构22和第二驱动机构23，限位板21和限位机构22沿第二方向间隔布置于置料空间40两侧，第一方向与第二方向相互垂直，限位板21安装在载料台31上，限位机构22可滑动设置于载料台31上，第二驱动机构23用于驱动限位机构22靠近或远离限位板21。

具体地，本实施例的第一方向为图1所示的左右方向，第二方向为图1所示的前后方向。第一定位装置10的两个夹爪机构12分别位于置料空间40的左右两侧，第二定位装置20的限位机构22和限位板21分别位于置料空间40的前后两侧。本实施例上下料设备100可应用于半导体工艺制程中，完成对wafer料盒200上下料过程，可以理解地，wafer料盒200内装有多个wafer架300，多个wafer架300上下层叠设置，本实施例物料以wafer料盒200为例进行说明，以下将wafer料盒200简称为料盒200。本实施例的升降驱动件32可采用现有技术中的升降电缸。

在工作过程中，机器人将料盒200放置在载料台31的置料空间40内，第一驱动机构11驱动两个夹爪机构12相向运动，即，第一驱动机构11驱动左侧的夹爪机构12相对载料台31向右运动，同时驱动右侧的夹爪机构12相对载料台31向左运动，使得两个夹爪机构12分别与料盒200的左右两侧抵接并使料盒200左右移动至合适的位置，以在左右方向上将料盒200定位。而第二驱动机构23驱动限位机构22靠近限位板21，即，驱动限位机构22向后运动，进而推动料盒200向后运动直至与限位板21抵接，进而使得限位机构22和限位板21分别与料盒200的前后两侧抵接，以在前后方向上将料盒200定位，进而从前后左右多方位的方向将料盒200准确地定位，完成自动上料过程。并且，本实施例中，升降装置30中的升降驱动件32还可驱动载料台31上下升降，以切换不同高度的wafer架300对准加工设备上料口，实现连续上料过程。可以理解地，待加工完成后，第一驱动机构11分别驱动两个夹爪机构12相背运动，即，第一驱动机构11驱动左侧的夹爪机构12相对载料台31向左运动，同时驱动右侧的夹爪机构12相对载料台31向右运动，使得两个夹爪机构12将料盒200松开，而第二驱动机构23则驱动限位机构22远离限位板21，即，驱动限位机构22向前运动，限位机构22将料盒200松开，方便机器人将料盒200取走，完成自动下料过程。

本实施例上下料设备100可实现料盒200的准确定位以及自动上下料过程，校正机器人上料偏差，自动化程度高，既能避免人工参与，降低产品的污染风险，又能提高生产效率，降低人工劳动强度。

本实施例的夹爪机构12包括第一夹爪121和第二夹爪122，第一夹爪121和第二夹爪122沿第一方向间隔布置于置料空间40的同一侧；载料台31的边缘开设有供第一夹爪121滑动的第一滑槽311，第一夹爪121穿过第一滑槽311伸出载料台31的载料面；第二夹爪122位于第一夹爪121朝向置料空间40的一侧，载料台31开设有供第二夹爪122滑动的第二滑槽312，第二夹爪122能穿过第二滑槽312伸出载料台31的载料面或缩回第二滑槽312内。

如图1至图5所示，各夹爪机构12包括第一夹爪121和第二夹爪122，且同一夹爪机构12中的第一夹爪121和第二夹爪122沿左右方向间隔布置于置料空间40的同一侧，且第二夹爪122更靠近置料空间40。可以理解地，左侧夹爪机构12中，第一夹爪121和第二夹爪122均位于置料空间40的左侧，右侧夹爪机构12中，第一夹爪121和第二夹爪122均位于置料空间40的右侧。两个夹爪机构12中，两个第一夹爪121左右相对设置，两个第二夹爪122左右相对设置，且两个第一夹爪121之间的距离大于两个第二夹爪122之间的距离。载料台31对应第一夹爪121的位置开设有第一滑槽311，方便第一夹爪121滑动，载料台31对应第二夹爪122的位置开设有第二滑槽312，方便第二夹爪122滑动。为了方便第一夹爪121和第二夹爪122的左右滑动，第一滑槽311和第二滑槽312的延伸方向均为左右方向。

一般料盒200有8寸和12寸两种尺寸，待加工物料为8寸料盒200时，将8寸料盒200置于置料空间40内，第一驱动机构11驱动两个第二夹爪122相向运动，此时，第二夹爪122穿过第二滑槽312伸出载料台31的载料面，可以理解地，载料台31的载料面为载料台31的顶面，以在第一驱动机构11驱动两个第二夹爪122相向运动的过程中，两个第二夹爪122能分别与料盒200的左右两侧抵接并在左右方向上将料盒200定位。待加工物料为12寸料盒200时，将12寸料盒200置于置料空间40内，为了避免第二夹爪122对料盒200造成干涉，此时，第二夹爪122缩回第二滑槽312内，第一驱动机构11驱动两个第一夹爪121相向运动，两个第一夹爪121能分别与料盒200的左右两侧抵接并在左右方向上将料盒200定位。通过设置第一夹爪121和第二夹爪122，使得本实施例上下料设备100能适用于两种尺寸不同的料盒200，兼容性好。

本实施例中，第一驱动机构11包括两个第一驱动组件，两个第一驱动组件与两个夹爪机构12一一对应布置；第一驱动组件包括第一驱动件111和与第一驱动件111连接的第一驱动板112，第一驱动件111安装在载料台31的底面；各夹爪机构12中，第一夹爪121和第二夹爪122均安装在对应的第一驱动板112上；第一驱动件111用于驱动第一驱动板112，以带动第一夹爪121和第二夹爪122相对载料台31向靠近或远离置料空间40的方向同步运动。

具体地，第一驱动件111可采用现有技术中的气缸，以下将第一驱动件111称为第一气缸。各夹爪机构12对应设置有第一驱动组件，各第一驱动组件包括第一气缸和第一驱动板112。工作时，两个第一气缸分别驱动对应的第一驱动板112运动，进而分别带动两个夹爪机构12相向或相背运动。各夹爪机构12中，第一夹爪121和第二夹爪122均安装在第一驱动板112上，结构紧凑。在第一气缸驱动第一驱动板112时，各夹爪机构12的第一夹爪121和第二夹爪122则相对载料台31向靠近或远离置料空间40的方向同步运动，以通过两个左右相对设置的第一夹爪121将尺寸较大的料盒200定位或放松，或者通过两个左右相对设置的第二夹爪122将尺寸较小的料盒200定位或放松。

如图1至图5所示，本实施例的第一夹爪121包括第一夹板1211，第一夹板1211的下端安装在第一驱动板112上，第一夹板1211竖向穿过第一滑槽311，且第一夹板1211的上端伸出载料台31的载料面。进一步地，第一夹爪121还包括第一滚轮1212，第一夹板1211靠近其上端的位置开设有第一安装槽12111，第一滚轮1212可转动地安装于第一安装槽12111内，第一滚轮1212的转轴竖向设置，且第一滚轮1212的轮缘伸出第一夹板1211面向置料空间40的一侧并用于抵接物料。可以理解地，第一滚轮1212水平放置，位于右侧位置的第一夹爪121中第一滚轮1212的轮缘伸出第一夹板1211的左侧面并用于抵接料盒200，位于左侧位置的第一夹爪121中第一滚轮1212的轮缘伸出第一夹板1211的右侧面并用于抵接料盒200。

在第一气缸驱动第一驱动板112左右运动的过程中，第一夹板1211可与料盒200的左侧或右侧抵接或脱离抵接，以对应将料盒200推至准备位置或放松料盒200。而料盒200在被限位机构22推动料盒200运动的过程中，第一滚轮1212的轮缘可与料盒200抵接，并随着限位机构22的运动而滚动，减少料盒200运动时第一夹板1211与料盒200侧壁之间的摩擦力，利于料盒200的运动。

本实施例中，第二夹爪122包括第二夹板1221和安装座1222，安装座1222安装在第一驱动板112上，第二夹板1221的下端通过一转动轴1223铰接于安装座1222，以使第二夹板1221能相对安装座1222在抵接位置与避让位置之间转动，第二夹板1221处于抵接位置时竖向穿过第二滑槽312并伸出载料台31的载料面，第二夹板1221处于避让位置时水平设置并缩回第二滑槽312内。

如图1至图3、图5所示，待加工物料为8寸料盒200时，将8寸料盒200置于置料空间40内，此时，第二夹板1221相对安装座1222转动至抵接位置，第二夹板1221数显穿过第二滑槽312并伸出载料台31的载料面，两个第一气缸分别驱动对应的驱动板运动，进而分别带动两个第二夹板1221相向运动，第二夹板1221分别与料盒200的左右两侧抵接并在左右方向上将料盒200定位。如图1至图4所示，待加工物料为12寸料盒200时，将12寸料盒200置于置料空间40内，此时，第二夹板1221则被扳动，使其从抵接位置相对安装座1222转动至避让位置，从而将竖向放置的第二夹板1221切换为水平放置，第二夹板1221水平放置时则缩回第二滑槽312内，避免对12寸料盒200造成干涉，灵活方便。

进一步地，如图6至图8所示，安装座1222包括座体12221和两个安装耳12222，座体12221安装在第一驱动板112上，两个安装耳12222沿第二方向间隔设置于座体12221的两侧，转动轴1223的两端分别插设于两个安装耳12222内并与对应的安装耳12222铰接，座体12221及两个安装耳12222之间形成凹槽12223，第一夹板1211的下端伸入凹槽12223内，座体12221内形成有与凹槽12223连通的空腔12224；第二夹爪122还包括收容于空腔12224内的锁紧机构1224，锁紧机构1224用于与第一夹板1211配合，以在第一夹板1211处于抵接位置或避让位置时将第一夹板1211锁紧。

具体地，安装座1222的两个安装耳12222沿前后方向间隔设置于座体12221的两侧，第二夹板1221的转动轴1223水平放置，且转动轴1223的前后两端分别插设于两个安装耳12222内并与对应的安装耳12222铰接，以使第二夹板1221能相对安装座1222转动。锁紧机构1224收容于座体12221的空腔12224内，在第一夹板1211相对安装座1222转动至抵接位置或避让位置时都能与第一夹板1211锁紧，防止第一夹板1211在没被扳动的情况下自行转动，保证第一夹板1211的正常使用。

锁紧机构1224包括弹性件12241和浮动块12242，弹性件12241的下端与空腔12224的底腔壁连接，弹性件12241的上端连接有浮动块12242；第一夹板1211的下端设置有伸入凹槽12223内的抵接块1225，抵接块1225位于转动轴1223的下方，抵接块1225的底部具有第一抵接面12251和第二抵接面12252，第一抵接面12251与第二抵接面12252圆弧过渡连接，且第一抵接面12251与转动轴1223之间的距离小于第二抵接面12252与转动轴1223之间的距离，第一夹板1211处于避让位置时浮动块12242与第一抵接面12251抵紧，第一夹板1211处于抵接位置时浮动块12242与第二抵接面12252抵紧。

本实施例的弹性件12241可采用现有技术中的弹簧，弹簧的下端与空腔12224的底腔壁连接，弹性件12241的上端连接有浮动块12242。连接于第一夹板1211下端的抵接块1225的底部形成第一抵接面12251和第二抵接面12252，其中，第一抵接面12251和第二抵接面12252均呈平面，第一抵接面12251与第二抵接面12252之间通过一圆弧面12253过渡连接，且第一抵接面12251与转动轴1223之间的距离较小，而第二抵接面12252与转动轴1223之间的距离较大，圆弧面12253到转动轴1223中心的距离可由第一抵接面12251至第二抵接面12252的方向逐渐扩大。如图8所示，当第二夹板1221由抵接位置转动至避让位置时，第二夹板1221则由竖向放置切换为水平放置，此时，浮动块12242在弹簧的作用下上浮并与第一抵接面12251抵紧，从而将第二夹板1221锁紧，使得第二夹爪122处于避让位置时能保持自锁。如图7所示，当第二夹板1221由避让位置转动至抵接位置，第二夹板1221则由水平放置切换为竖向放置，此时，浮动块12242受压后下沉，弹簧受压并顶住浮动块12242抵紧第二抵接面12252，从而将第二夹板1221锁紧，使得第二夹爪122处于抵接位置时能保持自锁状态。

本实施例的第二夹爪122还包括第二滚轮1226，第二夹板1221靠近其上端的位置开设有第二安装槽12211，第二滚轮1226可转动地安装于第二安装槽12211内，第二滚轮1226的转轴竖向设置，且第二滚轮1226的轮缘伸出第二夹板1221面向置料空间40的一侧并用于抵接物料。可以理解地，第二滚轮1226水平放置，位于右侧位置的第二夹爪122中第二滚轮1226的轮缘伸出第二夹板1221的左侧面并用于抵接料盒200，位于左侧位置的第二夹爪122中第二滚轮1226的轮缘伸出第二夹板1221的右侧面并用于抵接料盒200。

在第一气缸驱动第一驱动板112左右运动的过程中，第二夹板1221可与料盒200的左侧或右侧抵接或脱离抵接，以对应将料盒200推至准备位置或放松料盒200。而料盒200在被限位机构22推动料盒200运动的过程中，第二滚轮1226的轮缘可与料盒200抵接，并随着限位机构22的运动而滚动，减少料盒200运动时第二夹板1221与料盒200侧壁之间的摩擦力，利于料盒200的运动。

如图1至图5所示，本实施例的各夹爪机构12中，第一夹爪121的数量为至少两个，至少两个第一夹爪121沿第二方向间隔布置，第一滑槽311的数量与第一夹爪121的数量一致且一一对应；第二夹爪122的数量为至少两个，至少两个第二夹爪122沿第二方向间隔布置，第二滑槽312的数量与第二夹爪122的数量一致且一一对应。在一实施例中，第一夹爪121的数量为两个，两个第一夹爪121沿前后方向间隔布置，第一滑槽311的数量也为两个，以供两个第一夹爪121一一对应地在第一滑槽311内滑动；第二夹爪122的数量为两个，两个第二夹爪122沿前后方向间隔布置，第二滑槽312的数量也为两个，以供两个第二夹爪122一一对应地在第二滑槽312内的滑动。

可以理解地，各夹爪机构12中，两个第一夹爪121和两个第二夹爪122均安装在第一驱动板112上，结构紧凑，且减少了零部件设计，简化了夹爪机构12的结构，并且，通过设置两个第一夹爪121及两个第二夹爪122，可以增加第一夹爪121或第二夹爪122与料盒200的抵接面积，方便快速推动料盒200，以将料盒200定位至准确位置。在其他实施例中，各夹爪机构12中，第一夹爪121及第二夹爪122的数量均为三个、四个或其他个数，第一夹爪121及第二夹爪122的数量可根据实际情况灵活设置，本实施例对第一夹爪121及第二夹爪122的数量不作限定。

本实施例的限位机构22包括第一限位爪221和第二限位爪222，第一限位爪221和第二限位爪222沿第二方向间隔布置于置料空间40的同一侧；载料台31的边缘开设有供第一限位爪221滑动的第一限位滑槽313，第一限位爪221穿过第一限位滑槽313伸出载料台31的载料面；第二限位爪222位于第一限位爪221朝向置料空间40的一侧，载料台31开设有供第二限位爪222滑动的第二限位滑槽314，第二限位爪222穿过第二限位滑槽314伸出载料台31的载料面。

如图1、图3至图5所示，限位机构22包括第一限位爪221和第二限位爪222，且第一限位爪221和第二限位爪222沿前后方向间隔布置于置料空间40的前侧，且第二限位爪222更靠近置料空间40。载料台31的对应第一限位爪221的位置开设有第一限位滑槽313，方便第一限位爪221滑动，由于第一限位爪221可设置在载料台31的边缘，从而可在载料台31的边缘开设第一限位滑槽313。载料台31对应第二限位爪222的位置开设有第二限位滑槽314，方便第二限位爪222滑动。为了方便第一限位爪221和第二限位爪222的前后滑动，第一限位滑槽313和第二限位滑槽314的延伸方向均为前后方向。

待加工物料为8寸料盒200时，将8寸料盒200置于置料空间40内，第一驱动机构11驱动两个夹爪机构12在左右方向上将料盒200定位，而第二驱动机构23可驱动第二限位爪222靠近限位板21，以通过第二限位爪222与限位板21的配合在前后方向上将料盒200定位，将料盒200准确定位，实现料盒200的自动找正。待加工物料为12寸料盒200时，将12寸料盒200置于置料空间40内，第一驱动机构11驱动两个夹爪机构12在左右方向上将料盒200定位，而第二驱动机构23可驱动第一限位爪221靠近限位板21，以通过第一限位爪221与限位板21的配合在前后方向上将料盒200定位，将料盒200准确定位，实现料盒200的自动找正，进而使得本实施例上下料设备100能适用于两种尺寸不同的料盒200，兼容性好。

本实施例中，第二驱动机构23包括第二驱动件231和与第二驱动件231连接的第二驱动板232，第二驱动件231安装在载料台31的底面；第一限位爪221和第二限位爪222均安装在第二驱动板232上；第二驱动件231用于驱动第二驱动板232，以带动第一限位爪221和第二限位爪222相对载料台31向靠近或远离限位板21的方向同步运动。

具体地，第二驱动件231可采用现有技术中的气缸，以下将第二驱动件231称为第二气缸。限位爪机构中，第一限位爪221和第二限位爪222均安装在第二驱动板232上，结构紧凑。在第二气缸驱动第二驱动板232时，限位机构22的第一限位爪221和第二限位爪222则相对载料台31向靠近或远离限位板21的方向同步运动，即，限位机构22的第一限位爪221和第二限位爪222同步向后运动，以通过第一限位爪221与限位板21配合将尺寸较大的料盒200定位或放松，或者通过第二限位爪222与限位板21配合将尺寸较小的料盒200定位或放松。需要说明的是，料盒200的侧壁可支撑于载料台31上，而料盒200的底壁可悬空设置，当料盒200为12寸料盒200时，第二驱动件231驱动第一限位爪221和第二限位爪222同步向右运动的过程中，更为靠近置料空间40的第二限位爪222则可从料盒200底壁与载料台31之间的悬空位置通过，不会对料盒200造成干涉，而第一限位爪221则可与料盒200的侧壁抵接并推动料盒200。

本实施例中，第一限位爪221的数量为两个，两个第一限位爪221沿第一方向间隔布置，第一限位滑槽313的数量与第一限位爪221的数量一致且一一对应；第二限位爪222的数量为两个，两个第二限位爪222沿第二方向间隔布置，第二限位滑槽314的数量与第二限位爪222的数量一致且一一对应；两个第二限位爪222之间的距离小于两个第一限位爪221之间的距离。

由于料盒200具有左右两个侧壁，本实施例将第一限位爪221的数量设置为两个，两个第一限位爪221沿左右方向间隔布置，第一限位滑槽313的数量也为两个，以供两个第一限位爪221一一对应地在第一限位滑槽313内滑动；第二限位爪222的数量为两个，两个第二限位爪222沿左右方向间隔布置，第二限位滑槽314的数量也为两个，以供两个第二限位爪222一一对应地在第二限位滑槽314内的滑动。

本实施例中，两个第二限位爪222之间的距离小于两个第一限位爪221之间的距离，当料盒200为8寸料盒200时，在第二气缸驱动第二驱动板232时，两个第一限位爪221及两个第二限位爪222同步向后运动，并由两个第一限位爪221分别与料盒200的左右两个侧壁抵接后推动料盒200向后运动；当料盒200为12寸料盒200时，在第二气缸驱动第二驱动板232时，两个第一限位爪221及两个第二限位爪222同步向后运动，并由两个第二限位爪222分别与料盒200的左右两个侧壁抵接后推动料盒200向后运动，结构设计合理。并且，限位机构22中，两个第一限位爪221和两个第二限位爪222均安装在第二驱动板232上，结构紧凑，且减少了零部件设计，简化了限位机构22的结构

需要说明的是，为了扩展上下料设备100的兼容性，使其能适用超过两种以上，比如三种尺寸的料盒200，可在各夹爪机构12中增设第三夹爪，在限位机构22中增设第三限位爪，其中，第三夹爪可安装在第一驱动板112上，第三限位爪可安装在第二驱动板232上，第三夹爪可位于同侧设置的第一夹爪121和第二夹爪122之间，且第三夹爪与第二夹爪122的结构类似，可在避让位置和抵接位置之间转动，第三限位爪可位于第一限位爪221和第二限位爪222之间，使第三夹爪及第三限位爪适用于尺寸介于8寸-12寸之间的料盒200定位；或者，可使第三夹爪位于同侧设置的第二夹爪122朝向置料空间40的一侧，且第三夹爪与第二夹爪122的结构类似，可在避让位置和抵接位置之间转动，第三限位爪位于第二限位爪222朝向置料空间40的一侧，使第三夹爪及第三限位爪适用于尺寸小于8寸的料盒200定位。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种上下料设备，其特征在于，所述上下料设备包括：

升降装置，包括载料台和升降驱动件，所述载料台用于承载物料，所述升降驱动件用于驱动所述载料台升降；

第一定位装置，包括第一驱动机构和两个沿第一方向间隔布置的夹爪机构，各所述夹爪机构可滑动设置于所述载料台上，且两个所述夹爪机构之间形成用于放置所述物料的置料空间，所述第一驱动机构用于驱动两个所述夹爪机构相对所述载料台相向或相背运动；

第二定位装置，包括限位板、限位机构和第二驱动机构，所述限位板和所述限位机构沿第二方向间隔布置于所述置料空间两侧，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述限位板安装在所述载料台上，所述限位机构可滑动设置于所述载料台上，所述第二驱动机构用于驱动所述限位机构靠近或远离所述限位板。

2.如权利要求1所述的上下料设备，其特征在于，所述夹爪机构包括第一夹爪和第二夹爪，所述第一夹爪和所述第二夹爪沿所述第一方向间隔布置于所述置料空间的同一侧；所述载料台的边缘开设有供所述第一夹爪滑动的第一滑槽，所述第一夹爪穿过所述第一滑槽伸出所述载料台的载料面；所述第二夹爪位于所述第一夹爪朝向所述置料空间的一侧，所述载料台开设有供所述第二夹爪滑动的第二滑槽，所述第二夹爪能穿过所述第二滑槽伸出所述载料台的载料面或缩回所述第二滑槽内。

3.如权利要求2所述的上下料设备，其特征在于，所述第一驱动机构包括两个第一驱动组件，两个所述第一驱动组件与两个所述夹爪机构一一对应布置；所述第一驱动组件包括第一驱动件和与所述第一驱动件连接的第一驱动板，所述第一驱动件安装在所述载料台的底面；各所述夹爪机构中，所述第一夹爪和所述第二夹爪均安装在对应的所述第一驱动板上；所述第一驱动件用于驱动所述第一驱动板，以带动所述第一夹爪和所述第二夹爪相对所述载料台向靠近或远离所述置料空间的方向同步运动。

4.如权利要求3所述的上下料设备，其特征在于，所述第一夹爪包括第一夹板，所述第一夹板的下端安装在所述第一驱动板上，所述第一夹板竖向穿过所述第一滑槽，且所述第一夹板的上端伸出所述载料台的载料面。

5.如权利要求4所述的上下料设备，其特征在于，所述第一夹爪还包括第一滚轮，所述第一夹板靠近其上端的位置开设有第一安装槽，所述第一滚轮可转动地安装于所述第一安装槽内，所述第一滚轮的转轴竖向设置，且所述第一滚轮的轮缘伸出所述第一夹板面向置料空间的一侧并用于抵接所述物料。

6.如权利要求3所述的上下料设备，其特征在于，所述第二夹爪包括第二夹板和安装座，所述安装座安装在所述第一驱动板上，所述第二夹板的下端通过一转动轴铰接于所述安装座，以使所述第二夹板能相对所述安装座在抵接位置与避让位置之间转动，所述第二夹板处于所述抵接位置时竖向穿过所述第二滑槽并伸出所述载料台的载料面，所述第二夹板处于所述避让位置时水平设置并缩回所述第二滑槽内。

7.如权利要求6所述的上下料设备，其特征在于，所述安装座包括座体和两个安装耳，所述座体安装在所述第一驱动板上，两个所述安装耳沿所述第二方向间隔设置于所述座体的两侧，所述转动轴的两端分别插设于两个所述安装耳内并与对应的所述安装耳铰接，所述座体及两个所述安装耳之间形成凹槽，所述第一夹板的下端伸入所述凹槽内，所述座体内形成有与所述凹槽连通的空腔；所述第二夹爪还包括收容于所述空腔内的锁紧机构，所述锁紧机构用于与所述第一夹板配合，以在所述第一夹板处于所述抵接位置或所述避让位置时将所述第一夹板锁紧。

8.如权利要求7所述的上下料设备，其特征在于，所述锁紧机构包括弹性件和浮动块，所述弹性件的下端与所述空腔的底腔壁连接，所述弹性件的上端连接有所述浮动块；所述第一夹板的下端设置有伸入所述凹槽内的抵接块，所述抵接块位于所述转动轴的下方，所述抵接块的底部具有第一抵接面和第二抵接面，所述第一抵接面与所述第二抵接面圆弧过渡连接，且所述第一抵接面与所述转动轴之间的距离小于所述第二抵接面与所述转动轴之间的距离，所述第一夹板处于所述避让位置时所述浮动块与所述第一抵接面抵紧，所述第一夹板处于所述抵接位置时所述浮动块与所述第二抵接面抵紧。

9.如权利要求6所述的上下料设备，其特征在于，所述第二夹爪还包括第二滚轮，所述第二夹板靠近其上端的位置开设有第二安装槽，所述第二滚轮可转动地安装于所述第二安装槽内，所述第二滚轮的转轴竖向设置，且所述第二滚轮的轮缘伸出所述第二夹板面向置料空间的一侧并用于抵接所述物料。

10.如权利要求2-9中任一项所述的上下料设备，其特征在于，各所述夹爪机构中，所述第一夹爪的数量为至少两个，至少两个所述第一夹爪沿所述第二方向间隔布置，所述第一滑槽的数量与所述第一夹爪的数量一致且一一对应；所述第二夹爪的数量为至少两个，至少两个所述第二夹爪沿所述第二方向间隔布置，所述第二滑槽的数量与所述第二夹爪的数量一致且一一对应。

11.如权利要求1-9中任一项所述的上下料设备，其特征在于，所述限位机构包括第一限位爪和第二限位爪，所述第一限位爪和所述第二限位爪沿所述第二方向间隔布置于所述置料空间的同一侧；所述载料台的边缘开设有供所述第一限位爪滑动的第一限位滑槽，所述第一限位爪穿过所述第一限位滑槽伸出所述载料台的载料面；所述第二限位爪位于所述第一限位爪朝向所述置料空间的一侧，所述载料台开设有供所述第二限位爪滑动的第二限位滑槽，所述第二限位爪穿过所述第二限位滑槽伸出所述载料台的载料面。

12.如权利要求11所述的上下料设备，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二驱动件和与所述第二驱动件连接的第二驱动板，所述第二驱动件安装在所述载料台的底面；所述第一限位爪和所述第二限位爪均安装在所述第二驱动板上；所述第二驱动件用于驱动所述第二驱动板，以带动所述第一限位爪和所述第二限位爪相对所述载料台向靠近或远离所述限位板的方向同步运动。

13.如权利要求12所述的上下料设备，其特征在于，所述第一限位爪的数量为两个，两个所述第一限位爪沿所述第一方向间隔布置，所述第一限位滑槽的数量与所述第一限位爪的数量一致且一一对应；所述第二限位爪的数量为两个，两个所述第二限位爪沿所述第二方向间隔布置，所述第二限位滑槽的数量与所述第二限位爪的数量一致且一一对应；两个所述第二限位爪之间的距离小于两个所述第一限位爪之间的距离。

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